GPSRTK测量技术对长输管道工程的应用_精编版

1、 精编范文 GPS-RTK测量技术对长输管道工程的应用温馨提示：本文是笔者精心整理编制而成，有很强的的实用性和参考性，下载完成后可以直接编辑，并根据自己的需求进行修改套用。GPS-RTK测量技术对长输管道工程的应用 本文关键词：测量, 管道工程, 技术, GPS, RTKGPS-RTK测量技术对长输管道工程的应用 本文简介：摘要：GPSTK测量技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术, 将GPSTK测量技术运用于长输管道工程中可以有效的提高工作效率以及测量精度。本文将以南方S86T为例, 对GPSTK测量技术的原理以及优势进行说明, 旨在介绍GPSTK测量技术在长输管道工程中的具体应用。关键

2、词：GPSTGPS-RTK测量技术对长输管道工程的应用 本文内容：摘要：GPSTK测量技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术, 将GPSTK测量技术运用于长输管道工程中可以有效的提高工作效率以及测量精度。本文将以南方S86T为例, 对GPSTK测量技术的原理以及优势进行说明, 旨在介绍GPSTK测量技术在长输管道工程中的具体应用。关键词：GPSTK；长输管道1GPSTK技术概述11GPSTK的工作原理GPSTK载波相位差分技术, 是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法, 一套完整的GPSTK设备包括基准站和移动站两个部分。基准站采集卫星数据, 将测量所得的载波相位观测值、站点坐标信息

3、等一并传送给工作中的移动站。移动站在将自身采集到的卫星数据处理后, 与从基准站接收到的数据进行实时的载波相位差分处理(历时不足一秒), 从而得到厘米级的定位结果(见图1, GPSTK工作原理图)。12GPSTK测量技术的优点与传统的GPS测量方法相比, GPSTK测量技术有着效率高、精度高、限制少、操作简单等优点。121作业效率高在一般的地形地势下, 高质量的GPSTK设站一次即可完成5km半径区域内的测量工作, 大大减少了传统测量所需的搬站次数, 且整个作业过程仅需一人操作。在作业过程中, 操作员只需在每个放样点上停留23s就可以完成一次测量。其效率是常规测量方法无法比拟的。122定位精度高

4、, 无累积误差由于受到大气层影响、卫星星历误差、卫星钟差、多路径效应等多方面的影响, 常规的GPS有着几米到十_大大的减少了人工操作的工作量, 减少了人工操作可能带来的误差。2GPSTK在长输管道中的应用长输管道工程具有施工距离长的特点, 传统的测量方法操作起来所需的人力、物力、时间都较为庞大。GPSTK高效率、高精度、限制少、易操作的特点则使得工作量大量减少。GPSTK数据化的管理也为竣工资料的整理工作打下了坚实的基础。21交桩放线交桩放线是长输管道工程的基础工作, 交桩放线为工程施工开辟了道路, 提供了方向。准确周密的交桩放线工作不但关系到一个工程是否能够顺利的按图施工, 也给施工质量提供

5、了重要的技术保障。一旦误差超过了规范要求, 将会增加材料的使用, 从而增加工程成本, 严重的偏差将会导致桩位作废。常规测量需要通过全站仪指挥中线测量员走到中线, 这种方法在通视条件差或高山地形的情况下很难行得通。由于GPSTK工作过程中无需满足光学通视, 因此在测量放线中, 使用GPSTK将会大大节省搬站的时间, 也将避免搬站中产生的误差累积。在交桩放线时, 一般采用点放样和直线放样两种模式, GPSTK的两种放样模式相辅相成, 通过直线放样放出管道中心线, 通过点放样找到管线转角桩, 两种放样方式的结合完成了长输管道工程的交桩放线工作。必要的时候还可以通过GPSTK放出作业带边线, 为后续的

6、征地工作做准备。211点放样点放样模式一般用于转角桩的交桩。测量员提前将所有线路转角桩的坐标导入GPSTK手簿中, 在手簿的点放样模式下选择需要放样的转角桩后, 手簿将会显示转角桩与移动站之间的距离, 并显示转角桩所处的方位, 在靠近目标的时候, 手簿则会发出提示音。通过移动站的移动, 将手簿上DX、DY、DH、距离等参数均调整至零, 即可完成一次精准的点放样。212直线放样直线放样模式一般用于管道中线加密桩。在手簿的直线放样模式下, 选择相邻的两个转角桩, 设置好起始里程, 即可开始一次直线放样(见图, 2, 直线放样设置界面)。直线放样模式下可以通过手簿得知自身所处位置距离管道中线的垂距以

7、及自身是在管道中线的左侧还是右侧。通过移动站的移动, 当垂距为零时, 移动站所处位置即为管道中线。22信息采集信息采集资料是工程的第一手资料, 是整个工程竣工资料的基础, 没有了信息采集的资料, 管线工程将无法出竣工图, 所有的竣工资料将无法编制, 所以信息采集的真实性和准确性就显得尤为重要。GPSTK的自动化和集成化程度很高, 这使得GPSTK往往可以在5s左右的时间里完成一次精度极高的测量, 如果对精度要求稍低一点, GPSTK甚至可以在2s左右的时间里完成一次坐标信息的采集。对于长输管道这种有着大量的坐标信息采集工作的工程, GPSTK这种能够仅靠一个人进行操作, 并且可以在极短时间内完

8、成一次测量的工具无疑成为了最好的选择。而且, GPSTK的手簿所内置的程序可以在测量完成时自动完成测量点名称、测量点坐标、测量点高程的输入(见图3, 点存储界面), 甚至可以自动完成编号递增递减的操作(见图4, 点存储设置)。因此在正常情况下, 只需进行一次点名的输入即可完成数十_大大减少了手动输入操作量, 进一步节省了测量时间。23数据管理GPSTK手簿有着多种格式的数据输出方式(见图5, 文件导出界面), 将数据输出至电脑更有利于测量数据地保存、整理, 使用起来也更加方便。GPSTK便捷的数据管理模式使得管道工程的管理能够更加全面、可靠, 更有利于对整体施工进度的把控。GPSTK在长输管道

9、数据管理中的作用不仅体现在施工过程中, 更体现在竣工资料的整理中。一套完整的坐标信息数据库将是竣工资料最为可靠的基础, 也是后期资料整理工作的最大支持。常用的输出格式有GoogleEarth格式(*kml)和威远图格式(*txt)两种。231GoogleEarth格式在长输管道的施工过程中, 即使是测量员也不可能每天都带着GPSTK, 为了在施工现场也能够随时地查看管道走向及转角桩位置, 卫星地图就成为了施工中经常使用的软件。GoogleEarth、奥维互动地图是常用的卫星地图软件, 通过GPSTK文件的导入, 我们的手机就成为了简易的长输管道工程手持GPS, 我们可以在手机上完成管线长度、转

10、角桩角度的粗略测量, 可以清楚地掌握每一个转角桩的位置, 为我们的施工提供了便利。232威远图格式*txt格式的输出文件里包括了点名、东坐标、北坐标、高程等重要信息, 这些信息不仅可以帮助我们对管道定位, 更是竣工资料的基础资料。将输出的坐标信息导入Excel等软件中, 建立一个长输管道坐标信息数据库, 可以清楚地了解全线焊口总数、每一道焊口的编号以及每两个转角桩之间的焊口数量;将输出的坐标信息导入CAD则可以清楚的了解管线长度、弯头弯管角度、单根管长度等信息, 这些信息都将成为竣工时的第一手资料。24改线在实际施工过程中, 经常会出现设计图纸与实际不符的情况, 在无法按图施工的情况下, 设计

11、的弯头弯管位置和角度都将有可能发生变化, 所以在施工前我们必须测量出实际的弯头弯管位置及角度, 避免施工时因弯头弯管的错误使用导致工程的返工。在相应的数据采集后, 将数据导出至电脑, 利用CAD制图软件显示出测量点位置及高程, 通过对相应数据的分析, 制定出合理的管线走向, 优化弯头弯管的位置及角度, 并提取相应位置的坐标, 然后将优化的坐标重新导入手簿, 由测量人员再次到现场将优化的位置对现场施工人员进行交底, 确保了管线优化的可行性, 提高了管线施工的效率。3GPSTK的缺陷GPSTK在使用时要求有对空通视, 在高山峡谷深处、密林地区及城市高楼密布区等卫星信号易被遮挡的地区, 则容易产生假

12、值, 或是无差分信号, 也就无法进行正常测量。基准站与移动站之间的数据链传输易受到障碍物, 如高大的山体、高大的建筑物和各种高频信号源的干扰, 在传输过程中会产生衰减, 严重影响作业精度和作业半径。GPSTK的测量精度和稳定性都不及全站仪, 特别是稳定性方面, 由于GPSTK收到了天气、卫星、数据链传输状况等因素的限制, 在环境恶劣的时候, GPSTK甚至无法使用。4结束语高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值。以往的静态或动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度, GPSTK技术的引入不仅完全改变了传统的控制测量方法, 在数据管理上也提供了便捷。在长输管道施工中, GPSTK可以完成管道施工过程中的各种测量工作, 又因其高精度, 易操作的特点大大提升了工作效率。随着国家经济的高速发展, 数字化管道的要求不断提高, GPSTK技术将被越来越多的应用于数字化管理建设中。相比传统的测量技术, GPSTK测量技术在控制、测量、管理中的优势无疑是巨大的。GPSTK测量技术的高自动化与高集成化避免了人为误差的产生, 为获得准确的数据提供了保障。参考文献1刘基余, 李征航等全球定位系统原理及其应用【M】。北京:测